倾角传感器在太阳能跟踪系统中的应用研究
设倾角传感:器输出电压值为xi,则每N组数据进行平均后,得到平滑后的输出值为:

如果N取值很大,输出信号的平滑度则很高,但是会降低灵敏度,且还受到本文中所选择单片机RAM的大小的限制;N取值很小则又达不到滤波效果。实验验证,本应用中N取20可得到很好的滤波效果。
由图5可以看出,输出信号脉冲干扰信号很多,所以必须要做限幅处理。限幅滤波设置一个阈值,如果前后两次输出值的差值小于等于这个阈值时,本次值有效;相反则舍弃本次值,同时用上次值代替本次值。本文依据太阳初升及落山时刻,电池板初始对准及回收动作下的电压变化最大幅值设置阈值。可算得其最大转动速度为0.75°/s,则对应的输出电压最大差值应该为25mV。
本方法有效地结合了限幅滤波和算术平均滤波各自的优点,先利用限幅滤波算法去除了超出阈值的无效脉冲数据,再使用算术平均滤波平滑输出信号,输出信号效果图如图6所示。本文引用地址:https://www.eepw.com.cn/article/160751.htm
可以看出,其平滑度有了很大的改善,满足了控制系统的要求,表明了此联合滤波算法的应用是有效的。
4 结语
本文研究了倾角传感器在太阳能跟踪发电系统中的应用,设计了模块的硬件电路,根据本应用环境的因素,利用两种滤波方法的优点对输出信号进行了处理,达到了理想的输出效果,精确地反馈了太阳能电池板俯仰角度,使得对太阳的跟踪实时有效,提高了太阳能电池板的接收效率。
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